纳米FePt/GC催化剂的制备及其对乙醇的电氧化性能

通过循环伏安法(CV)在玻碳(GC)表面电沉积出分布较为均匀的纳米Fe粒子,制得纳米Fe/GC,再经置换反应制得具有Fe核Pt壳结构的纳米粒子(纳米FePt/GC)。SEM图像显示,纳米Fe/GC和纳米FePt/GC表面粒子的形貌均呈立方体,且分布较为均匀。纳米FePt/GC对乙醇的氧化具有很高的电催化活性。相对于纳米Pt/GC催化剂,纳米FePt/GC催化剂的起始氧化电位(Ei)提前了0.044V;其对乙醇氧化的峰电流密度(jp)大约是纳米Pt/GC催化剂的2.16倍。     

碳载体预处理对纳米Pt/C电催化性能影响

利用NaBH₄还原机制,采用经不同方法预处理的碳载体成功制备出Pt/C-HNO₃、Pt/C-H₂O₂和Pt/C 3种碳载铂纳米催化剂.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(HR-TEM)、循环伏安(CV)和CO_ad溶出技术进行表征.结果表明,所制备的催化剂大小分布较为均一,平均粒径约为4 nm;HR-TEM观察发现,Pt/C-HNO₃中铂纳米粒子的表面具有较高的台阶原子密度;在CO_ad溶出实验中Pt/C-HNO_3­表现出较强的抗一氧化碳毒化能力;所制备的3种催化剂及商业催化剂Pt/C JM对乙醇氧化的电催化活性顺序为:Pt/C-HNO₃ > Pt/C-H₂O₂ > Pt/C > Pt/C JM,其中Pt/C-HNO₃的电催化活性和稳定性分别为Pt/C JM的1.5倍和1.9倍.     

碳载钴镍合金纳米电极的制备表征与电催化性能

采用电化学方法在玻碳(GC)表面电沉积CoNi合金纳米粒子,成功制得碳载CoNi合金纳米电极(CoNi/GC)。SEM结果显示,CoNi粒子呈十八面体结构,粒径约100 nm,分布较均匀。选区电子衍射(SAED)结果显示,CoNi合金纳米粒子为单晶结构。XPS结果显示,金属态的Co(0)和Ni(0)占主导地位。性能测试结果表明:CoNi/GC不但对亚硝酸钠具有较好的催化性能,相对于本体Co和本体Ni,CoNi/GC的起始还原电位(E_i)正移约90 mV,还原峰电流(j_p)增大6~14倍。而且对氧还原亦有较好的电催化活性,CoNi/GC的峰电流密度(j_p)和动力电流密度(j_k)分别是GC电极的1.7和 5.2倍。     

Pt和Sb、S吸附原子修饰的Pt电极上1,3-丁二醇吸附和氧化过程

应用电化学循环伏安和石英晶体微天平（EQCM）研究了1，3－丁二醇（1，3－BDL）在Pt电极和以Sb,S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上的吸附和氧化过程，从电极表面质量变化的结果分析，可认为1，3－丁二醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系。Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧，可显著提高1，3－丁二醇电催化氧化活性，与Pt电极相比较，饱和吸附Sb原子的Pt电极，1，3－丁二醇氧化的峰电位负移了0．25V，峰电流增加了近1倍，相反，Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种，饱和吸附S原子的Pt电极上1，3－丁二醇的电氧化受到抑制，本文从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据。     

碳载Sb-Pb-Pt电催化纳米材料的制备与结构表征

:通过电化学方法在玻碳表面沉积催化物质研制Sb Pb Pt合金纳米材料。运用循环伏安(CV)、石英晶体微天平 (EQCM)、扫描隧道显微镜 (STM)和X 光电子能谱 (XPS)等技术对其进行表征。结果指出 ,碳载Sb Pb Pt电催化纳米材料的稳定性明显高于电有机合成中常用的Pb和Sb等电极。在酸性介质中碳载Sb Pb Pt电催化纳米材料电极上氢的析出电位负移至 - 0 45V ,有较高的电还原应用价值。通过EQCM技术对纳米薄膜合金电极的形成过程进行原位跟踪和STM观察 ,表明所研制的Sb Pb Pt纳米材料是由粒度均匀的纳米颗粒组成的合金薄膜。     

离子色谱在乙二醛电氧化过程中的应用

基于离子色谱原理,成功地研发出一种适用于乙二醛电氧化过程主要物种快速检测的新技术。研究表明,该技术不仅具有设备简便,检测快速灵敏和选择性高等优势,而且还能实现同时测定多种组分的目的。检测灵敏度小于0 5mg/L,保留时间、峰高、峰面积的变异系数均小于2%;对各物种回收率的检测结果为97%～103%。离子色谱电导检测技术的成功研发为乙二醛电氧化过程物种的实时、快速检测提供了便捷的分析手段,这对电合成体系的生产指导和过程评价具有重要意义。     

草酸在表面合金电催化剂上还原过程的循环伏安和原位红外反射光谱研究

采用自行研制的碳载表面合金电催化材料 (Surfacealloy/GC)作为研究电极 ,通过电化学方法和电化学原位FTIR反射光谱等技术 ,对该催化剂在电有机合成中的性能进行研究。结果表明 :所研制的Surfacealloy/GC对草酸的加氢还原表现出很高的电催化活性 ,草酸的还原电位为 - 0 .40V ,与通常用的阴极铅材料相比 ,正移约6 0 0mV ;电化学原位FTIR反射光谱研究结果指出 ,草酸的还原产物主要为乙醛酸 ,表明该电极在较低的过电位下就能还原草酸生成乙醛酸。     

对苯二酚在DMPC仿生膜上的电化学行为

在金电极上构筑一种双肉豆蔻磷脂酰胆碱(DMPC)仿生浇铸膜。经椭圆偏振仪和电化学方法测量证实,DMPC仿生膜是较为致密的多层膜,同时对苯二酚能够透过DMPC仿生膜到达金电极表面进行氧化反应。结果表明,对苯二酚不仅可在脂质膜中进行电子转移,而且是一种重要的生物分子。反应在仿生环境内进行,也为研究生物小分子在真正的生物体内的反应提供有益的帮助。本文探讨对苯二酚在仿生膜修饰电极上的电化学行为,为生物膜中的电子转移过程提供了十分重要的信息。     

马来酸在离子液体[BMIM]BF_4中的电化学还原和原位红外光谱研究

作者自行合成了离子液体[BMIM]BF4,用循环伏安法(CV)、计时电量法(CA)和电化学原位红外反射光谱(in situFTIR),从分子水平考察了离子液体中马来酸在玻碳(GC)电极上的电化学还原过程。结果表明,[BMIM]BF4中马来酸在GC电极上的还原为不可逆过程,测得扩散系数D=9.62×10-8cm2/s;in situFTIRS研究发现,马来酸在离子液体[BMIM]BF4和水溶液中的电还原生成丁二酸的机理不同。在[BMIM]BF4中马来酸还原发生在其中的一个羧基上,即马来酸首先获得一个电子生成阴离子自由基,随后可能获得一个电子生成二价阴离子,或者获得一个电子并在2个H+的作用下生成醛类物质和水。     

Fe_3O_4纳米电催化剂的制备、表征及其对H_2O_2还原过程

采用电化学电位阶跃技术(CA),在GC基底上制备出Fe3O4纳米粒子电催化剂;通过SEM和TEM对其表面形貌进行表征。结果表明,所制备的Fe3O4纳米粒子呈纳米片状结构,且分布较均匀,片的厚度约为10nm。选区电子衍射(SAED)结果显示,片状结构的Fe3O4为多晶结构。所制得的Fe3O4纳米粒子具有类似天然过氧化物酶活性,对H2O2的还原过程具有很好的电催化性能,是很好的电化学传感器。该传感器具有较好的电化学灵敏度,最低检测限为5×10-5mol·L-1(S/N=3),线性范围为4×10-4～7×10-2mol·L-1。